JPS6327405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属粉末成分と非金属粉末成分とそ
の組合せの材料を圧密（consolidate）して所定
の密集化されたコンパクト（compact）を形成す
るために用いられる。圧密は、通常、容器を空に
し、その容器を圧密されるべき材料で満たし、そ
の後容器を密閉シールすることにより達成され
る。次に、充填され且つシールされた容器に圧力
が加えられて粉末に圧力を受けさせる。典型的に
は、粉末を締固め（compaction）温度に加熱す
るために、熱も加えられる。熱と圧力の組合せ
が、粉末の圧密（consolidation）を生じさせる。

粉末を内蔵した密閉シールされた容器をオート
クレーブ（auto clave）又は熱均衡プレス
（hotiso static press）内に置き、そこで容器に
熱とガス圧力を加えることがよく知られている。

オートクレーブと熱均衡プレスの費用と制限の
故に、締固められるべき粉末が、圧力伝達媒体を
与える実質的に十分に密で且つ非圧縮性の容器の
中にカプセル化され、この熱伝達媒体は、包囲温
度と高い締固め温度の両方の温度で取扱われる間
その形状の完全性を維持し、然も圧力がその外表
面全体に加えられて粉末を静水力学的に締固める
とき、流動性となり且つ塑性流れとなりうる、と
いう顕著な発展がなされた。典型的に、粉末は、
圧力伝達媒体内に密閉してカプセル化され、その
後圧力伝達媒体は、粉末の締固めと密集化のため
に十分な温度まで加熱される。十分に加熱された
後、粉末を内蔵した圧力伝達媒体は、プレスの２
つの型の間に置かれ、型が急速に閉じられ、圧力
伝達媒体の外側全体へ圧力を加える。圧力伝達媒
体は、選択された所定の密集化の少くとも直前に
おいて、粉末に伝達される圧力が静水力学的であ
りそれ故すべての方向から伝達され即ち全方向性
であるように、十分に密で且つ非圧縮性であり且
つ塑性流れとなり得なければならない。

本発明は、所定の密度の密集化されたコンパク
トを形成するために、金属成分と非金属成分とそ
の組合せ成分の材料を圧密するためのものであ
り、所定の密度より小さく密集した量のこのよう
な材料が圧力伝達媒体内にカプセル化され、媒体
が実質的に十分に密集し且つ非圧縮性であり且つ
所定の密集化の少くとも直前に流動的な流れとな
りうることに応答して、媒体により加えられた静
水力学的圧力によりカプセル化された材料の所定
の密集化を生じさせるため、媒体の外側全体へ外
的圧力が加えられる。本発明は、所定の力に応答
して座屈しうる剛性の相互結合された骨組構造体
の圧力伝達媒体と、骨組構造体により支持され且
つその中に保持された流動性となりうる流動化手
段と、を利用し、所定の力での骨組構造体の座屈
に応答して流動化手段内に分散された骨組構造体
のフラグメントの複合体を形成し、この複合体
を、コンパクトの所定の密集化時に実質的に十分
に密であり且つ非圧縮性で且つ流動性とならしめ
ること、を特徴としている。

プレス内の実質的に十分に密で且つ非圧縮性の
媒体を通して静水力学的に締固めを行なうため
に、プレスは、媒体の塑性流れを生じさせるのに
十分な力を与えなければならない。必要な力は、
媒体の流動性又は粘性の函数であり、この流動性
又は粘性は、典型的には、媒体の温度の函数であ
る。媒体が非常に流動性又は粘性となるのに十分
な温度に媒体を加熱することが望ましい。然しな
がら、媒体は、その形状を変化させることなくプ
レス内に置くため取扱いうるように、加熱中と加
熱後にその輪郭を保持しなければならない。

本発明の利点は、骨組構造体により支持された
流動化材料が、それが非常に流動性となり且つ塑
性流れを行なわせるのに僅かな力しか必要としな
いような温度まで加熱されることができ、然も骨
組構造体は、媒体を加熱して次に締固めのために
プレス内へ置くことができるように、全輪郭を保
持できること、である。骨組構造体は、最少の力
で座屈し又はつぶれ、そして流動化材料の中へ分
散され、次に流動化材料は、塑性流れに対し比較
的に小さい抵抗を与え、それによつて粉末を静水
力学的に締固める。従つて、与えられた状況の何
れにおいても、所定の密集化が、最少のトン数の
定格のプレスで達成される。換言すれば、本発明
に従つて、プレスにより与えられた利用しうる力
の非常に高い百分率が、締固められている粉末に
対して直接的に静水力学的に伝達される。その理
由は、骨組構造体が、最少の力で座屈させられて
つぶされるまで剛性の状態に留まつたまま、流体
そのものでありうる流動化材料をカプセル化し及
び／又は保持することにより支持するためであ
る。そのとき、プレスは、高度に流動化された材
料の塑性流を生じさせるために最少の力を必要と
するにすぎず、プレスの力の大部分は、粉末に対
して直接に静水力学的に伝達される。換言すれ
ば、流動性媒体内で粉末の十分な密集化を行なう
ためには、媒体の流動性が少なくそれ故塑性流を
生じさせるためにより大きい力を要する場合に
は、媒体が非常に流動性があつて塑性流を生じさ
せるためにほとんど力を要しない場合よりも、高
い容量のプレスが必要とされる。

本発明の他の利点は、以下の詳細な説明を添付
図面と組合せて考察することにより本発明がより
良く理解されるにつれて容易に評価されるであろ
う。

本発明は、密集化されたコンパクトを成形する
ために、種々の金属粉末と非金属粉末及びその組
合せを圧密するために利用することができる。本
発明に従つて、粉末の密度の程度は、十分な密度
もしくは密集化又は不十分な密度もしくは密集化
の、所定の又は所望の密度まで増大される。

本発明は、所定の密度の密集化されたコンパク
トを形成するため、金属成分と非金属成分及びそ
の組合せの材料を圧密するための方法において、
所定の最終密度より小さい密度のこのような材料
の量が、圧力伝達媒体の中にカプセル化され、媒
体が所定の密集化の少くとも直前には実質的に十
分に密で且つ非圧縮性で且つ流動性であることに
応答して、媒体により加えられた静水力学的圧力
によりカプセル化された材料の所定の密集化を生
じさせるために、媒体の外側全体へ外的圧力が加
えられる、圧密方法に関する。

図示されているように、十分に密集していない
量の粉末１０が容器１２を満している。容器１２
は、管１４を通して真空などにより空にされ、次
に管１４を通して真空下で粉末１０で満される。
充填後、管１４はシールされて、粉末を収容した
容器１２をその中の真空に基いて密閉シールす
る。容器１２は、本発明の譲受人に譲渡された
1980年10月28日に付与された本出願人の米国特許
第4229872号の教示に従つて充填され且つシール
されることができる。

容器１２は、断面が円形でシリンダを画成し、
その頂部から上方に延びる充填管１４を有する。
然しながら、容器の輪郭は、コンパクト又は端部
の所望の輪郭に左右されることが理解されるであ
ろう。

より少く密集して粉末１０をその中にもつ容器
１２は、次に、鋳型１６の中に置かれ、その中
で、全体的に１８で指示されている圧力伝達媒体
が容器１２の周りに鋳造され、容器１２とより少
なく密集した粉末材料１０の全体をカプセル化す
る。圧力伝達媒体１８は、その輪郭を保持するよ
うに凝固し、鋳型１６から取出される。

暫時の後、容器１２とより少なく密集した粉末
１０とをカプセル化した圧力伝達媒体１８は、圧
力伝達媒体１８の上端から上へ延びる内壁２２を
有するカツプ形のポツト型２０を有するプレスの
中に置かれる。プレスのラム２４は、内壁２２と
緊密な滑り係合で下方へ動かされて圧力媒体と係
合する。ラム２４は、それ故、圧力伝達媒体の外
側の一部へ力を加え、その間ポツト型２０は圧力
伝達媒体の残余の部分を拘束しているので、それ
故圧力伝達媒体の外側全体へ外的圧力が加えら
れ、圧力伝達媒体は、流体のように作用して静水
力学的圧力を加え、粉末１０を密集化して所定の
密集化されたコンパクト１０′にする。

本発明は、所定の力に応答して座屈しうる剛性
ある相互結合された骨組構造体２６を含む圧力伝
達媒体１８を特徴としている。骨組構造体２６
は、剛性で且つその輪郭を保持してるが然し比較
的に小さい所定の力で崩壊され、砕かれ又は粉砕
される、セラミツクのような材料とすることがで
きる。骨組構造体２６は、枠組、格子、又はマト
リツクスを形成するように相互に結合されたセラ
ミツク材料により画成される。圧力伝達媒体１８
は、更に、骨組構造体２６により支持され且つ保
持された流動化手段即ち流動性となりうる材料２
８を含むことを特徴とする。流動化材料は、とり
わけ、ガラス又はエラストマー材料とすることが
できる。換言すれば、ガラスの粒子又は微粒子が
骨組構造体２６の開口部又は隙間の中に配置さ
れ、骨組構造体２６により保持され且つ支持され
るようになつている。図示の目的のために、図面
中の骨組構造体２６と流動化材料２８の大きさが
著しく誇張されていることが理解されるべきであ
る。類推により、媒体２８は、砂利を中に分散し
たコンクリートセメントを鋳造することに対比で
き、セメントは構造体であり、砂利はガラス粒子
である。

圧力伝達媒体１８を形成する方法の一例は、湿
潤流体又は活性剤中の構造材料のスラリーをその
中に分散された流動化材料の粒子と混合すること
である。特に、例えば、構造材料は、商標名“5
０／５０CORE MIX”の下に、オハイオ州のトレド
にあるRanson and Randolfにより販売されたセ
ラミツクとすることができる。ガラスは、オハイ
オ州クリーブランドにあるBassishis Company
により販売された、1/16インチ（1.56mm）の主軸
線又は指示された20〜40サイズを有する、ガラス
の薄い切片又は粒状ガラスとすることができる。
ガラスとセラミツクは、ガラス３部とセラミツク
１部を混合され、セラミツクを漏らし又は活性化
するために水が加えられる。スラリーは、４1/2
〜６分間混合することができる。次に、スラリー
の一部は、鋳型１６の底部へ注入されて底部層を
形成し、その底部層上に容器１２が位置決めさ
れ、その後追加のスラリーが鋳型１６の中へ注が
れ、第２図に示すように、容器１２とその中にあ
る十分には密集していない粉末１０とを完全にカ
プセル化する。圧力伝達媒体１８は、約６1/2〜
10分間で組み立てられ、この時点において、骨組
構造体２６は、その一体性と形状を保持するよう
に剛性である。圧力伝達媒体１８は、次に鋳型１
６から取り出すことができ、その後熱い箱又はオ
ーブンの中で保蔵することにより更に乾燥させる
のが好ましい。圧力伝達媒体１８は、骨組構造体
２８を画成する構造セラミツクより流動化ガラス
の体積だけ大きい容積を包含する。実際に、流動
化材料を支持し且つ保持するのに十分な骨組構造
体又はキヤリヤを与えるために必要なよりも多く
ない構造材料を利用する必要がある。媒体１８内
の骨組材料２６の最大密度は、コンパクトの所定
の又は所望の密集化の直前にガラス２８′と粒子
２６′の複合体１８′を完全に十分に密となし且つ
非圧縮性となすのに十分にラムが動く前に、粒子
２６′がラムの移動を妨げることなく、ラム２４
がそのストロークの範囲内で骨組構造体２６を粒
子２６′に完全に押し砕くことを可能となし、そ
の所定の密度がラムのストロークの終りに達成さ
れる、ような密度である。換言すれば、溶融ガラ
ス２８′とその中に分散させた粒子２６′との複合
体１８′が、十分に密となり且つ非圧縮性となり、
そして粉末１０が所定の密度に到達する後まで
は、ラムのストロークが終らない。

典型的には、ここに開示した実施例について、
カプセル化された不十分に密集した材料１０が、
所定の密集化の前に包囲温度より高い締固め温度
に加熱される。換言すれば、圧力伝達媒体１８と
カプセル化された容器１２と粉末１０は、ポツト
型２０の中に置かれる前に、炉の中に置かれるこ
とにより、与えられたラム圧力で粉末１０の締固
めをするのに十分な温度へ加熱される。この加熱
中、骨組構造体１８により支持されたガラス又は
他の流動化材料は、粉末１０が所定の密集化のた
めに加熱される締固め温度において、軟化し、流
動性となり、塑性流となることができ、骨組構造
体２８なしにはその輪郭形状を保持できなくな
る。然しながら、骨組構造体２６は、締固め温度
においてその形状と剛性を保持する。従つて、加
熱された圧力伝達媒体１８は、それをポツト型２
０の中に置くことができるように、締固め温度へ
加熱された後にその形状を失なうことなく取扱う
ことができる。

圧力伝達媒体１８がポツト型２０の中に置かれ
ると、ラム２４は圧力伝達媒体の上側表面と係合
し、その間圧力伝達媒体の外側の残余部分がポツ
ト型２０により移動しないように拘束される。そ
れ故、ラム２４の最初の下降運動は、外的な力又
は圧力を加え、骨組構造体２４を最少の所定の力
で座屈させ又は押し砕き、流動化ガス２８′の均
一な流体質量内に分散された構造体フラグメント
２６′の複合体１８′を生じさせる。換言すれば、
ラム２４による圧力の最初の適用が、骨組構造体
２６を多数のフラグメントに座屈させ、このフラ
グメントが、次に流動性で粘性のガラス２８′の
中に分散される。通常、圧力伝達媒体１８は、骨
組構造体内の空隙が流動化ガラス又は他の材料に
より完全には満されていないという意味で、不十
分に密集している（十分には密集していない）。
従つて、骨組構造体が座屈した後コンパクト１
０′の所定の密集化に達する前に、流体ガラス２
８′とその中に分散された構造体粒子２６′との複
合体１８′は、実質的に十分に密で且つ非圧縮性
であり、流動化ガラス材料２８′の流動性を通し
て流動性となり且つ塑性流となる。従つて、流動
化材料又はガラス２８は、骨組構造体２６により
支持され且つその中に保持されて、ラム２４によ
り加えられた所定の力で骨組構造体２６の座屈に
応答して流動化材料２８′内に分散された骨組構
造体フラグメント２６′の複合体１８′を形成し、
それによつてコンパクトの所定の密集化の点で複
合体１８′を十分に密に且つ非圧縮性となし、こ
の点において静水力学的圧力が、複合体１８′に
より容器１２の外表面全体へ全方向的に加えられ
て粉末状金属１０を所定の密集化したコンパクト
１０′に締固める。

好ましくは、ガラス流動化材料は、包囲温度に
おいて剛性で且つ脆いが、然し、コンパクト１
０′の締固めと所定の密集化のために用いられる
又はそのために必要な包囲温度より高い締固め温
度においては、流動的で且つ塑性流となり且つ骨
組構造体２６なしにはその形状を保持できなくな
るのが好ましい。然しながら、骨組構造体２６
は、剛性であり且つ包囲温度においてその輪郭を
保持するが、然し所定の最小座屈力を受けるとき
座屈してフラグメントとなる。従つて、骨組構造
体２６をフラグメント２６′に座屈させるためラ
ム２４の最少の力が要求され、それによつて流体
ガラス２８′とその中に分散した骨組構造体粒子
２６′との複合体１８′が、十分に密で且つ非圧縮
性となり、流体のように作用してコンパクト１
０′の所定の密集化のための静水力学的圧力を加
える。即ち、ラム２４の力は、複合体１８′を通
して容器１２に対し直接に静水力学的に且つ全方
向的に伝達されて容器１２の容積又は寸法を減少
させ、コンパクト１０′を所定の且つ選択された
密度に密集化させる。

十分な締固めの後、複合体１８′は冷却し、ガ
ラス２８′は再び剛性となり且つ脆くなる。実際
には、複合体のガラス２８′の外表面が最初に冷
却硬化し、そしてラム２４が引込められて上側表
面を包囲温度に露出するときそれが冷却凝固する
ように、ポツト型２０は、高い熱伝導性の金属か
ら作られるのが普通である。流動化ガラスと骨組
構造体の両者は、非常に低い熱伝導性を有する。
従つて、コンパクト１０′を中にもつ複合体１
８′は、外側表面が冷却硬化されているが然し複
合体１８′の内部はまだ冷却硬化されておらず、
それ故複合体が幾分マシマロのように作用する状
態でポツト型２０から除去することができ、この
状態においては、内部が流体で且つ熱いままでい
る間に取扱うため外側表面が十分に冷却されて剛
性である。

複合体１８′がポツト型２０から除去された後、
それは、容器１２又はコンパクト１０′のすぐ次
のガラス２８′が容器１２に粘着しないように固
体となるような点まで冷却することを可能とされ
る。複合体１８′は、そのとき、剛性で且つ脆い
煉瓦状物体であり、ハンマー又はその類似物で打
つことにより複合体１８′をフラグメントに粉砕
して容器１２から除去することができる。換言す
れば、剛性で且つ脆くなるように完全に冷却され
た後、固体ガラス２８′は、打たれ、ガラスが通
常そうするように断片的となり崩壊する。その
後、容器１２は、典型的には薄い金属から作られ
ているが、機械加工又は化学的に除去されること
ができる。

一般に、金属は、温度が上昇するにつれて徐々
に一層流動性となり又は塑性流となる。勿論、非
常に低い温度においては、金属に塑性流を生じさ
せるためにより大きい力が必要であるが、然る
に、温度が上昇するにつれてそれに比例してより
小さい力が要求される。然しながら、ガラスは、
非常に塑性流となりうる所定の温度に達するま
で、加熱されている間剛性であり且つ脆いままに
留まつている。換言すれば、ガラスは、その流動
性又は塑性流特性を失ない、比較的に狭い温度範
囲内で剛性となる。

材料が非常に狭い範囲内の所定の温度へ加熱さ
れるまで剛性であり且つ塑性流となり得ない、と
いうこの材料の特性は、顕著な利点である。加熱
された媒体がポツト型２０の中にあるとき、ポツ
ト型の壁２２に直ちに隣接し且つ係合する複合体
の流動化ガラス２８′は、金属ポツト型２０への
熱伝導により冷却され、従つて薄い層に凝固し、
この薄い層は、ガラスの熱伝導率が非常に低いの
で、複合体１８′の内部からポツト型２０へのそ
れ以上の熱移送を減少させる。ラム２４が更に下
方へ移動し続けるとき、この薄い凝固した層は、
柱状体であるが、押し砕かれて内部の溶融ガラス
２８′の中へ分散される。更に、摩耗のような多
くの理由でプレス内に存在する公差が常にある。
従つて、ポツト型２０の内壁２２とラム２４との
間には常に公差がある。理解されるように、もし
もラム２４により作用を及ぼされる複合体が水の
ような液体であつたならば、水は、容器１２に静
水力学的圧力を加えることなくポツト型２０の内
壁２２とラム２４との間の隙間から単に外へ流出
するにすぎないであろう。然しながら、その流動
性又は塑性流特性を失なつて剛性となる非常に狭
い温度範囲を有するガラス又は他の流動化材料を
利用することにより、シールが与えられる。特
に、ポツト型２０の内壁２２とラム２４との間の
隙間の中へ移動するいかなる溶融ガラス２８′も、
金属の高い熱伝導率の故にポツト型２０とラム２
４により冷却され、内壁２２とラム２４との間の
界面で凝固して、ラム２４と内壁２２との間の流
体複合体１８′の流れを防ぐためのシールを与え
る。それ故、流体ガラス２８′とセラミツクフラ
グメント２６′により画成された収容された複合
体１８′内に静水力学的圧力を生じさせるために、
ラム２４の力のすべてが利用される。

骨組構造体２６は、その中に空隙を与える相互
結合されたセグメントのマトリツクスを画成し、
包囲温度と高温度の両温度でその形状を保持する
ように構造剛性と強度を有するが、然し所定の小
さい力でフラグメントに座屈する。それは、包囲
温度と、コンパクト１０′の締固めと密集化のた
め流動化材料の温度を上昇させる目標温度と、の
両温度において、流動化材料を保持し且つ支持す
るために両立できなければならないのは勿論であ
る。骨組構造体２６が流動化材料を支持し且つ保
持する、と述べるとき、その意味することは、骨
組構造体２６が、座屈して粒子２６′になるとい
う理由で存在しなくなるまで、流動化材料が骨組
構造体から外へ移動しない、ということを意味す
る。流動化材料２８は、低温又は包囲温度におい
て剛性を有するが、高温においては、高度の流動
性を有する。従つて、骨組構造体２６は、流動化
材料が単独で用いられるときにその輪郭を失なつ
て取扱うことができず、粉末１０をカプセル化し
ている位置に留まらないであろうという理由だけ
で流動化材料２８を用いるときに可能であるより
も、高度に流動性の流動化材料２８を可能とす
る。従つて、媒体１８は、低温度において剛性で
あり、高温度において流動性である。それは、包
囲温度と、締固めのための加熱後に容易に取扱い
うるように、剛性であり且つその輪郭形状を保持
する。従つて、セラミツク骨組構造体２６は、骨
組構造体２６がラム２４の力で座屈するまで構造
剛性とカプセル化と流動性ガラス２８′の保持を
与えるために最も有力であり、そのとき、流動性
ガラス２８′は、容器１２内で締固められつつあ
る材料の所定の密集化を生じさせるように全方向
性の圧力伝達を与えるために最も有力となる。

好ましい実施態様を、流動化材料としてガラス
を利用するものとして説明したけれども、他の適
当な材料を使用してもよく、例えば多くのエラス
トマー材料を利用してもよい。更に、或る場合に
は、介在する容器１２なしに圧力伝達媒体１８の
内部により小さく密集した粉末１０をカプセル化
することが可能であるかも知れない。容器１２
は、非常に薄い壁をもつ容器として開示したけれ
ども、然しながら、コンパクト１０′の輪郭に密
接には従わず且つ一層入り組んだ形状の粉末収容
空洞を可能とする厚い壁の容器が、圧力伝達媒体
１８の中にカプセル化されることにより利用され
てよく、圧力伝達媒体１８により加えられた静水
力学的圧力を粉末状金属に対して全方向的に伝達
し、所定の所望の密集化を生じさせることができ
る。また、圧力伝達媒体１８は、容器１２をカプ
セル化するため接触係合状態に置かれた別々の半
分の中に鋳造されてもよい。

上に言及したように、より少なく密集した最初
の材料１０は、ある程度にのみ密集化させた粉末
のような、粒状粉末又は幾分密な材料とすること
ができる。例えば、最初の材料は、50％又は70％
のような或る程度に且つ所望の形状に締固められ
た粉末でよく、この場合、材料１０は容器を必要
とせず、単に複合体１８内にカプセル化されるに
すぎない。最初の材料は、冷間締固めされるか、
又は所望の形状に鋳型の中で鋳造されてもよい。
その後、所定の結末又は所望の密度より小さい密
度の所望の形状が、本発明に従つて所定の密度ま
で更に密集化される。本発明を利用することによ
り得られた最終的な又は所望の又は所定の密度
は、複合体１８内にカプセル化された最初の材料
の密度より大きい密度であるが、然し必ずしも
100％の又は十分な密度ではない。

更に、本発明は、包囲温度に関して説明された
けれども、フラグメントに粉砕しうるように締固
めと所定の密集化の後（包囲温度より低い温度又
は高い温度の何れでもよい）締固め後に脆化温度
へ冷却されうる流動化材料を用いうることが理解
されるべきである。

若干の材料を用いるある場合には、コンパクト
の顕微鏡組織を制御するため締固め後の冷却時間
を制御することが可能である。ガラス２８′と構
造体粒子２６′との複合体１８′の熱伝導率が低い
ので、コンパクトが包囲温度条件で冷却するには
長い時間がかかるが、然るに、もしも複合体全体
が冷却媒体中で冷却されたならば、コンパクトは
非常に急速に冷えるであろう。

本発明は、例示の方法で説明されたが、用いら
れた術語は、限定ではなく説明の語の性質のもの
であるように意図されていることが理解されるべ
きである。

本発明の多くの修正と変更が、上述の教示に照
らして可能であることは、明白であり、それ故、
特許請求の範囲内で用いられた参照数字は単に便
宜上のものにすぎず何らの限定的意味をもつもの
ではなく、この特許請求の範囲内で本発明を特に
説明したものとは別の仕方で実施しうることが理
解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不十分に密集した粉末材料を含む容
器の断面図である。第２図は、鋳型の中に配設さ
れた第１図の容器を示し、本発明の圧力伝達媒体
がその周りに鋳造されている。第３図は、ポツト
型とラムとの間での十分な密集化の後コンパクト
をカプセル化する圧力伝達媒体の断面図である。 １０…材料、１０′…コンパクト、１８…圧力
伝達媒体、２６…骨組構造体、２８…流動化材
料、２８′…流動化材料、２６′…構造体フラグメ
ント、１８′…複合体、１２…容器、２０…ポツ
ト型、２２…内壁、２４…ラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の密度の密集化されたコンパクト１０′
   を成形するために、金属成分と非金属成分とその
   組合せの材料１０を圧密するための方法であつ
   て、所定の密度より小さい密度のこの材料１０の
   量が、圧力伝達媒体１８の中にカプセル化され、
   媒体が実質的に十分に密集し且つ非圧縮性となり
   且つ所定の密集化の少くとも直前に流動性の流れ
   となりうることに応答して、媒体により加えられ
   る静水力学的圧力によりカプセル化された材料の
   密集化を生じさせるように、媒体の外側全体へ外
   的圧力が加えられる、金属成分と非金属成分とそ
   の組合せ成分の材料１０を圧密する方法におい
   て：所定の圧力に応答して座屈しうる剛性ある互
   に結合された骨組構造体２６の圧力伝達媒体と、
   骨組構造体２６により支持され且つその中に保持
   された流体性となりうる流動化材料２８を利用す
   ること；及び骨組構造体２６を座屈させる圧力を
   加えて、流動化材料２８′内に分散された構造体
   フラグメント２６′の複合体１８′を生じさせ、該
   複合体１８′は、実質的に密で且つ非圧縮性であ
   り、且つコンパクト１０′の所定の密集化におい
   て流動化材料２８を通して流体状となされるこ
   と；を特徴とする、金属成分と非金属成分とその
   組合せ成分の材料１０を圧密するための方法。 ２ 最初に、シールされた容器１２内により少く
   密集した材料１０を配置し、次にシールされた容
   器１２を圧力伝達媒体１８内にカプセル化するこ
   とにより、より少く密集した材料１０を圧力伝達
   媒体１８内にカプセル化すること、を特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 圧力伝達媒体の外側の一部分へ力２４を加
   え、その間圧力伝達媒体１８′の残余部分を拘束
   ２０することにより、圧力伝達媒体１８′の外側
   全体へ外的圧力を加えること、を特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４ 構造体材料２６よりも大きい含有量の流動化
   材料２８を包含する圧力伝達媒体１８を利用する
   こと、を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の方法。 ５ 湿潤流体の構造材料のスラリーをその中に分
   散された流動化材料の粒子と混合し、スラリーを
   鋳造し、それを乾燥させることにより、圧力伝達
   媒体を形成すること、を特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ６ 水中のセラミツクのスラリーをその中に分散
   されたガラス粒子と混合し、セラミツクを乾燥し
   て、流動化材料２８を形成するガラス粒子を支持
   する骨組構造体２６を画成すること、を特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ カプセル化された材料１０が、所定の密集化
   の前に締固め温度に加熱されること、及び締固め
   温度においてその形状と剛性を保持する骨組構造
   体２６を利用すること、を特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ８ カプセル化された材料１０が、所定の密集化
   の前に締固め温度に加熱されること、及び締固め
   温度においてその形状と剛性を保持する骨組構造
   体２６を利用すること、及び締固め温度において
   流体状となり塑性流れとなることができ且つ骨組
   構造体なしにはその形状を保持することのできな
   い流動化材料２８を利用すること、を特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ９ 包囲温度において剛性である流動化材料２８
   を利用すること、を特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の方法。 １０ カプセル化された材料１０が、所定の密集
   化の前に締固め温度に加熱されること、及び所定
   の密集化の後に脆化温度まで冷却されうる流動化
   材料を利用し、十分な密集化の後脆い状態へ複合
   体１８′を冷却し、次に複合体１８′をフラグメン
   トに粉砕すること、を特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の方法。 １１ 骨組構造体２６と、低い熱伝導率を有する
   流動化材料２８を利用すること、を特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 １２ セラミツクの骨組構造体２６とガラスの流
   動化材料２８を利用すること、を特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 １３ 前記圧力伝達媒体は、圧力伝達媒体から延
   びる内壁２２を有するポツト型２０内に配設さ
   れ、圧力伝達媒体と係合する内壁２２と緊密な滑
   り係合状態でポツト型２０の中へラム２４を動か
   すことにより、それに対して圧力を加えられるこ
   と、及び流動性となり且つ塑性流れとなりうる所
   定の温度に達するまで加熱されている間剛性のま
   まに留まる流動化材料２８を利用すること、を特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １４ 複合体１８′の内部からポツト型２０への
   熱移送を減少させるため、ポツト型２０に直ちに
   隣接して複合体を冷却し且つ凝固させること、を
   特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の方
   法。 １５ ラム２４と内壁２２との間に流体複合体１
   ８′材料の流れを防ぐためのシールを与えるため、
   内壁２２とラム２４との間の界面で複合体１８′
   を冷却凝固させること、を特徴とする特許請求の
   範囲第１３項に記載の方法。 １６ 所定の密度の密集化されたコンパクト１
   ０′を形成するため、所定の密度より小さく密集
   した量の材料１０をそれに圧力を加えることによ
   りカプセル化する型の圧力伝達媒体１８におい
   て、前記圧力伝達媒体１８は、所定の力に応答し
   て座屈しうる剛性の相互に結合された骨組構造体
   ２６と、前記骨組構造体２６により支持され且つ
   その中に保持された流動性となりうる流動化手段
   ２８と、を利用して、前記所定の力での前記骨組
   構造体２６の座屈に応答して前記流動化手段２
   ８′内に分散された骨組構造体のフラグメント２
   ６′の複合体１８′を形成し、前記複合体１８′を、
   実質的に密集した非圧縮性で且つ前記コンパクト
   １０′の所定の密度で流体状に流れうるようにす
   ること、を特徴とする圧力伝達媒体。 １７ 前記流動化手段２８の含有量が、前記骨組
   構造体２６の含有量より大きいこと、を特徴とす
   る特許請求の範囲第１６項に記載の圧力伝達媒
   体。 １８ 前記骨組構造体２６がセラミツクを包含
   し、前記流動化手段２８がガラスを包含するこ
   と、を特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載
   の圧力伝達媒体。 １９ 前記流動化手段２８が、コンパクト１０′
   の密集化のために用いられる締固め温度におい
   て、流動性で且つ塑性流となることができ、且つ
   前記骨組構造体２６なしにはその形状を保持する
   ことができないこと、を特徴とする特許請求の範
   囲第１６項に記載の圧力伝達媒体。 ２０ 複合体１８′が、密集化の後脆い状態まで
   冷却されてフラグメントに粉砕されうるように、
   流動化手段２８が、前記締固め温度より低い温度
   で剛性であり且つ脆いこと、を特徴とする特許請
   求の範囲第１９項に記載の圧力伝達媒体。 ２１ 前記流動化手段２８と前記骨組構造体２６
   とが、低い熱伝達率を有すること、を特徴とする
   特許請求の範囲第２０項に記載の圧力伝達媒体。 ２２ 前記骨組構造体２６がセラミツクであり、
   前記流動化手段２８がガラスであること、を特徴
   とする特許請求の範囲第２１項に記載の圧力伝達
   媒体。 ２３ 前記流動化手段２８は、それが流動的とな
   り且つ塑性流れとなりうる所定の温度に達するま
   で加熱されている間、剛性のままに留まること、
   を特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の圧
   力伝達媒体。 ２４ より小さく密集した材料１０で満されて前
   記圧力伝達媒体１８内にカプセル化されたシール
   された容器１２を包含すること、を特徴とする特
   許請求の範囲第１９項に記載の圧力伝達媒体。